在地球上许多地区，低温是动物生存的大克星。极地、北方或高山环境中的动物，具备在极端寒冷中生存和移动的生理和行为适应能力：
  • 鸟类和哺乳动物这些恒温动物，即便在极端冬季条件下也能产生热量，保持体温不变。显然，它们需要付出的代价可不小。
  • 也许正是因为这个原因，大多数动物都是变温动物——它们的体温来自环境。大多数变温动物已经调整了它们的生理和行为，以便在各种温度下生存。一些昆虫物种在冬季开始之前迁徙以避免温度下降，而另一些昆虫则在称为“滞育”的静止状态下越冬。
今天的主角是雪蚊。它是极少数能在雪地环境中茁壮成长的昆虫。下面是野外雪蚊的一段视频。
看出来了，雪蚊只会走。这是因为它们没有翅膀，所以不会飞。一只雌性的雪蚊长这样：
那么它如何应对寒冷环境呢？以下是基于最新科研报道的一些事实概要：
（Available online 26 September 2023）
  • 雪蚊在体内温度降到−7°C前，都还能行走。
  • 体温降更低时，雪蚊体内体液逐渐开始冰冻。
  • 雪蚊自行截肢，防止腿上的冰蔓延到主干。

  • 通过自行截肢，雪蚊在严峻环境下得以保命。
西雅图华盛顿大学的多米尼克·戈尔丁（Dominic Golding）等研究人员依靠滑雪者和登山者从太平洋西北部偏远的高山地区收集雪蚊，在那里可以看到它们在树线附近新落的雪地上蹦蹦跳跳。研究人员在他们的帮助下收集了256只成年雪蚊，其中20%在收集时已经失去了一条或多条腿。
从这里收集的雪蚊
研究人员测量了雪蚊身体散发的热量。他们发现，当雪蚊平均体温达到-7°C，它们的血淋巴 - 相当于昆虫的血液 - 开始冻结，它们开始牺牲腿来保护核心部位。发现，当雪蚊的四肢开始冻结时，昆虫会在冰结晶扩散到其重要器官之前自行截肢。
雪蚊在体内开始冻结时，会移除自己的附肢（这里是加速视频）。
自我截肢发生在许多物种中，包括爬行动物、两栖动物、哺乳动物、鸟类、鱼类、棘皮动物、甲壳类动物、蜘蛛和昆虫。通常，自我截肢是用于避免被捕食者捕获，降低肢体受伤的成本，逃避非掠食性陷阱，或在蜕皮期间的并发症中幸存下来。
自我截肢作为一种避免冻结和延长低温下存活的机制，这似乎还是头一次报道。
资料来源：
[1]Nature 622, 11 (2023)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-03010-9
[2]https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.09.002
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